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浙江专用高中物理第一章静电场习题课带电粒子在电场中的运动学案新人教版

浙江专用高中物理第一章静电场习题课带电粒子在电场中的运动学案新人教版
浙江专用高中物理第一章静电场习题课带电粒子在电场中的运动学案新人教版

习题课 带电粒子在电场中的运动

[基 础 梳 理]

1.带电粒子在电场中做加速或减速直线运动时,若是匀强电场,可用动能定理或牛顿第二定律结合运动学公式两种方式求解,若是非匀强电场,只能用动能定理分析求解。 2.分析带电体在电场中运动问题的几个关键环节。 (1)做好受力分析。根据题设条件判断重力是否可以忽略。

(2)做好运动分析。要明确带电体的运动过程、运动性质及运动轨迹等。 (3)应用运动和力的关系,根据牛顿第二定律结合运动学公式求解。

[典 例 精 析]

【例1】 (2017·4月浙江选考,8)如图1所示,在竖直放置间距为d 的平行板电容器中,存在电场强度为E 的匀强电场。有一质量为m ,电荷量为+q 的点电荷从两极板正中间处静止释放,重力加速度为g 。则点电荷运动到负极板的过程( )

图1

A .加速度大小为a =Eq m

+g B .所需的时间为t =dm Eq

C .下降的高度为y =d

2

D .电场力所做的功为W =Eqd

解析 点电荷受到重力、电场力,根据牛顿第二定律得a =

Eq

2

+mg

2

m

,选项A 错

误;根据运动独立性,水平方向点电荷的运动时间为t ,有d 2=12Eq m t 2

,解得t =

md

Eq

,选项B 正确;下降高度h =12gt 2=mgd 2Eq ,选项C 错误;电场力做功W =Eqd

2,选项D 错误。

答案 B

[即 学 即 练]

1.(2016·4月浙江选考,8)密立根油滴实验原理如图2所示。两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间电压为U ,形成竖直向下场强为E 的匀强电场。用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴。通过显微镜可找到悬浮不动的油滴,若此悬浮油滴的质量为m ,则下列说法正确的是

(

)

图2

A .悬浮油滴带正电

B .悬浮油滴的电荷量为mg U

C .增大场强,悬浮油滴将向上运动

D .油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍

解析 悬浮不动,说明带电粒子电场力与重力平衡,所以该油滴带负电,A 错误;由Eq =mg 知q =mg E

,所以B 错误;如果增加电场,原本悬浮的油滴就会向上加速运动,C 正确;所有带电体的电量都是电子电荷量的整数倍,D 错误。 答案

C

[基 础 梳 理]

1.带电粒子垂直进入电场做类平抛运动的规律

?

????加速度沿电场方向a =

qU md

运动时间垂直电场方向

t =l v 0

――→结论

????

?

偏移量:y =12at 2=qUl

2

2mv 02

d

偏转角:tan θ=v y v 0

=qUl mv 0

2

d

2.涉及功能关系时,也可以根据动能定理列方程。

[典 例 精 析]

【例2】 a 、b 、c 三个相同的带电粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图3

所示,其中b 恰好飞出电场,由此可以肯定( )

图3

A .a 首先打在下极板上,b 、c 同时飞出电场

B .b 和c 同时飞离电场

C .进入电场时,a 的速度最大,c 的速度最小

D .动能的增量相比,c 的最小,a 和b 的一样大

解析 根据类平抛运动的竖直方向分运动可知,加速度相同,竖直位移c 最小,a 、b 相同,得a 、b 飞行时间相等,c 时间最短,故进电场时,速度c 比b 大;b 射程大于a ,故b 的速度大于a 。比较竖直位移可知电场力做功c 的最小,a 和b 的一样大,D 正确。 答案 D

[即 学 即 练]

2.如图4所示,有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的小球,从上、下带电平行金属板间的P 点,以相同速率垂直电场方向射入电场,它们分别落到A 、B 、C 三点,则( )

图4

A .A 带正电,

B 不带电,

C 带负电 B .三小球在电场中运动时间相等 C .在电场中加速度的关系是a A >a B >a C

D .到达正极板时动能关系

E k A >E k B >E k C

解析 A 、B 、C 初始速率相等,在水平方向,x =v 0t ,由于x A >x B >x C ,所以

t A >t B >t C ,由h =1

2

at 2得: a A

在竖直方向合力F C >F B >F A ,C 带负电,A 带正电,B 不带电。 答案 A

[基 础 梳 理]

当空间存在交变电场时,粒子所受电场力方向将随着电场方向的改变而改变,从而影响粒子

的运动性质;由于电场力周期性变化,粒子的运动性质也具有周期性。研究带电粒子在交变电场中的运动需要分段研究,特别注意带电粒子进入交变电场时的时刻及交变电场的周期。

[典例精析]

【例3】带正电的微粒放在电场中,场强的大小和方向随时间变化的规律如图5所示。带电微粒只在静电力的作用下由静止开始运动,则下列说法中正确的是

( )

图5

A.微粒在0~1 s内的加速度与1~2 s内的加速度相同

B.微粒将沿着一条直线运动

C.微粒做往复运动

D.微粒在第1 s内的位移与第2 s内的位移大小相同,方向相反

解析微粒在0~1 s内的加速度与1~2 s内的加速度大小相等、方向相反,A项错误;带正电的微粒放在电场中,第1 s内加速运动,第2 s内减速至零,位移大小和方向都相同,故B正确,C、D项错误。

答案 B

如果根据外部所加交变电压的规律,画出相应粒子的运动速度图象,利用v-t图象对带电粒子进行分析,既直观又方便,思维难度又小,是首选的方法。画图时,应注意v-t图象中,加速度相同的运动一定是平行的直线,图线与v-t图象横轴所夹面积表示位移,图线与t轴有交点,表示此时速度为零。

[即学即练]

3.如图6所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象。当t=0时,在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受电场力的作用,则下列说法中正确的是( )

图6

A.带电粒子将始终向同一个方向运动

B.2 s末带电粒子回到原出发点

C.3 s末带电粒子的速度为零

D .0~4 s 内,电场力做的总功为零

解析 设第1 s 内粒子的加速度大小为a 1,第2 s 内的加速度大小为a 2由a =

qE

m

可知,a 2=2a 1,可见,粒子第1 s 内向负方向运动,1.5 s 末粒子的速度为零,然后向正方向运动,至3 s 末回到原出发点,粒子的速度为零,由动能定理可知,此过程中(即0~3 s 内)电场力做功为零,综上所述,可知C 正确。 答案 C

[基 础 梳 理]

物体做匀速圆周运动,受到的向心力为F =m v 2r =mr (2πT

)2=mr ω2

[典 例 精 析]

【例4】 如图7所示,半径为R 的光滑圆环,竖直置于场强为E 的水平向右的匀强电场中。今有质量为m ,带电荷量为+q 的空心小球穿在环上,求当小球由顶点A 从静止开始下滑到与圆心O 等高的位置B 时,小球对环的压力。

图7

解析 小球从A 到B 的过程中,有重力做正功,电场力做正功,则动能增加。由动能定理得

mgR +qER =1

2

mv 2①

如图所示,在B 点小球受到重力G 、电场力F 和环对小球的弹力N 三个力的作用。沿半径方

向的合力指向圆心提供向心力,F N -F =m v 2

R

由①②两式联立可得F N =2mg +3qE 。

小球对环的作用力与环对球的作用力为作用力与反作用力,两者等大、反向,即小球对环的压力F N =2mg +3qE ,方向水平向右。 答案 见解析

带电粒子在电场中的运动轨迹为一段圆弧(或在电场中做圆周运动),处理此类问题时,若求解速度或动能,从动能定理入手,若求受力情况用向心力公式,沿半径方向的合力提供向心力列方程求解。

[即 学 即 练]

4.如图8所示,半径为R 的环形塑料管竖直放置,AB 为该环的水平直径,且管的内径远小于环的半径,环的AB 及以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑。现将一质量为m ,带电荷量为+q 的小球从管中A 点由静止释放,已知qE =mg 。求:小球释放后,第一次经过最低点D 时的速度和对管壁的压力。

图8

解析 A 到D 点,由动能定理得

mgR +qER =1

2

mv 12,v 1=2gR

由牛顿第二定律

F N -mg =m v 12

R

,F N =5mg

由牛顿第三定律F N =F N ′

小球对管壁的压力为5mg ,方向竖直向下。 答案 2gR 压力为5mg ,方向竖直向下

1.在如图9的匀强电场中,若一个点电荷从P 点由静止释放,则以下说法中正确的是 ( )

图9

A .该点电荷可能做匀变速曲线运动

B .该点电荷一定向右运动

C .电场力对该点电荷可能不做功

D .该点电荷一定做匀加速直线运动

解析 电荷受到水平方向上的电场力做匀加速直线运动,因为电荷的电性未知,无法确定向哪个方向做匀加速直线运动,故A 、B 错误,D 正确;电荷在运动的过程中,电场力做正功,

故C错误。

答案 D

2.如图10,两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态,现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将( )

图10

A.保持静止状态

B.向左上方做匀加速运动

C.向正下方做匀加速运动

D.向左下方做匀加速运动

解析两平行金属板水平放置时,带电微粒静止有mg=qE,现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°后,两板间电场强度方向逆时针旋转45°,电场力方向也逆时针旋转45°,但大小不变,此时电场力和重力的合力大小恒定,方向指向左下方,故该微粒将向左下方做匀加速运动,选项D正确。

答案 D

3.在如图11甲所示平行板电容器A、B两极板上加上如图乙所示的交变电压,开始B板的电势比A板高,这时两极板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动,设电子在运动中不与极板发生碰撞,则下述说法正确的是(不计电子重力)( )

图11

A.电子先向A板运动,然后向B板运动,再返回A板做周期性来回运动

B.电子一直向A板运动

C.电子一直向B板运动

D.电子先向B板运动,然后向A板运动,再返回B板做周期性来回运动

解析由运动学和动力学规律画出如图所示的v-t图象可知,电子一直向B板运动,C正确。

答案 C

4.如图12所示,一束不同的带正电的粒子(不计重力),垂直电场线进入偏转电场,若使它们经过电场区域时偏转距离y 和偏转角θ都相同,应满足(

)

图12

A .具有相同的动能

B .具有相同的速度

C .具有相同的q m

D .先经同一电场加速,然后再进入偏转电场

解析 带电粒子进入偏转电场的过程中,其偏转距离为:

y =12at 2=12U 2d q m (l v 0)2=U 2ql 2

2dmv 0

2, 偏转角θ满足tan θ=v ⊥v 0=U 2

d q m ·

l v 0v 0=U 2ql

dmv 02

由此知,若动能相等,q 不同,则不能满足要求,A 错误;若速度相同,q

m

不同,则不能满足要求,B 错误;同样地,若q m

相同,v 0不同也不能满足要求,C 错误;若经过相同电场加速,满足qU 1=12mv 02,则y =U 2l 2

4dU 1,tan θ=U 2l

2dU 1,y 、tan θ均与v 0、E k 、q 、m 无关,D 正确。

答案 D

5.如图13所示,在某一真空中,只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场,在竖直平面内有初速度为v 0的带电微粒,恰能沿图示虚线由A 向B 做直线运动。那么(

)

图13

A .微粒带正、负电荷都有可能

B .微粒做匀减速直线运动

C .微粒做匀速直线运动

D .微粒做匀加速直线运动

解析 因为粒子沿A 向B 方向直线运动,它受竖直向下重力与水平向左电场

力时,恰能满足条件,因此微粒只能带负电,做匀减速直线运动,因此B 对,A 、C 、D 错误。 答案 B

6.如图14所示,一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子在匀强电场中运动,A 、B 为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A 点的速度大小为v 0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B 点时速度方向与电场方向的夹角为30°。不计重力。求A 、B 两点间的电势差。

图14

解析 设带电粒子在B 点的速度大小为v B 。粒子在垂直于电场方向上的速度分量不变,即

v B sin 30°=v 0si n 60° ①

由此得v B =3v 0②

设A 、B 两点间的电势差为U AB ,由动能定理有

qU AB =12

m (v B 2-v 02)③ 联立②③式得U AB =mv 02

q ④

答案 mv 02

q

1.如图1所示,一带正电粒子以初速度v 0垂直射入匀强电场中,该粒子将( )

图1

A .向左偏转

B .向右偏转

C .向纸外偏转

D .向纸内偏转 答案 A

2.(多选)将一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场,电场方向水平向左,不计空气阻力,则小球( )

图2

A .做直线运动

B .做曲线运动

C .速率先减小后增大

D .速率先增大后减小

解析 对小球受力分析,小球受重力和电场力作用,合力与初速度v 0不共线,所以小球做曲线运动,A 错误,B 正确;在运动过程中合外力方向与速度方向间的夹角先为钝角后为锐角,故合外力对小球先做负功后做正功,小球的速率先减小后增大,C 正确,D 错误 答案 BC

3.如图3,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子( )

图3

A .所受重力与电场力平衡

B .电势能逐渐增加

C .动能逐渐增加

D .做匀速直线运动

解析 对粒子受力分析可知,重力与电场力合力与速度方向相反,所以粒子做匀减速直线运动,动能减小,A 、C 、D 错。因此B 正确。 答案 B

4.如图4所示,一充电后的平行板电容器的两极板相距l 。在正极板附近有一质量为M 、电荷量为q (q >0)的粒子;在负极板附近有另一质量为m 、电荷量为-q 的粒子。在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距25

l 的

平面。若两粒子间相互作用力可忽略。不计重力,则M ∶m 为 ( )

图4

A .3∶2

B .2∶1

C .5∶2

D .3∶1

解析 设电场强度为E ,两粒子的运动时间相同,对M 有:a M =Eq M ,25l =12Eq M t 2

;对m 有:a m

=Eq m ,35l =12Eq m t 2。联立解得M m =3

2

,A 正确。 答案 A

5.(2018·丽水、衢州、湖州三地教学质量检测)如图5所示,半径为R 的光滑绝缘的半圆形轨道ABC ,A 点与圆心等高,B 点在圆心正下方,轨道固定于电场强度为E 的匀强电场中。两个带等量同种电荷小球刚好能静止在轨道的A 点和B 点。已知两小球质量均为m ,重力加速度为g ,静电力常量为k 。下列说法正确的是( )

图5

A .小球带正电

B .小球的带电荷量为mg

E

C .小球的带电荷量为R

2mg k

D .在A 点小球对轨道的压力大于在B 点小球对轨道的压力

解析 若两小球均带正电,由平衡条件知,小球B 不可能静止,故两小球带负电,选项A 错误;对A 、B 两球受力分析如图所示,对A 球,由平衡条件知,mg =F 库sin 45 °,Eq +F 库cos 45 °=F N A ,对B 球,由平衡条件知Eq =F 库cos 45 °,mg +F 库sin 45 °

=F N B ,解得F N A =F N B ,小球的带电荷量为q =mg E =22ER 2k

,选项B

正确,C 、D 错误。 答案 B

6.如图6所示,平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),两板间距离d 足够大。当两板间加上如图乙所示的交变电压后,在下列选项中,电子速度v 、位移x 和加速度a 三个物理量随时间t 的变化规律可能正确的是( )

图6

解析 由电压图象知,当两板间所加的电压为U 0时,两板间为匀强电场且场强大小为U 0d

,当两板间所加的电压为-U 0时,两板间电场为匀强电场且场强大小为U 0d

,电子在一个周期的时间内,第一个T 4内做匀加速直线运动,第二个T 4内做匀减速直线运动到速度为零,第三个T

4内

反向做匀加速直线运动,第四个T

4内做匀减速直线运动,回到出发点,只有D 选项正确。

答案 D

7.如图7所示,一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下,从静止开始由b 沿直线运动到d ,且bd 与竖直方向所夹的锐角为45°,则下列结论正确的是

( )

图7

A .此液滴带正电

B .液滴的加速度等于2g

C .合外力对液滴做的总功等于零

D .液滴的电势能增加

解析 带电液滴做直线运动,合力沿bd 方向。故电场力方向水平向

右,与电场方向相反,液滴带负电,A 选项错误;液滴的加速度为a =

F 合m =2mg m

=2g ,故B 正确;电场力对液滴做正功,液滴的电势能减少,合外力对液滴做正功,故C 、D 错误。 答案 B

8.如图8所示,有一电子(电量为e )经电压U 0加速后,进入两板间距为d 、电压为U 的平行

金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能穿过电场,求:

图8

(1)金属板AB 的长度; (2)电子穿出电场时的动能。

解析 (1)设电子飞离加速电场时速度为v 0,由动能定理eU 0=12mv 2

0①

设金属板AB 的长度为L ,电子偏转时间

t =L v 0

② 电子在偏转电场中产生偏转加速度a =eU md

③ 电子在电场中偏转y =12d =12at 2

由①②③④得:L =d

2U 0

U

(2)设电子穿过电场时的动能为E k ,根据动能定理得E k =eU 0+e U 2=e (U 0+U

2)。

答案 (1)d

2U 0

U (2)e (U 0+U

2

)

9.如图9所示,两块相距为d 、足够长的金属板平行竖直放置,长为L 的细绝缘线一端拴质量为m 的带电小球,另一端固定在左板上某点,小球静止时绝缘线与竖直方向的夹角为θ。如将绝缘线剪断,问:

图9

(1)小球将如何运动?

(2)小球经多长时间打到金属板上?

解析 (1)剪断线后,小球受重力、电场力的作用,合力为恒力,方向沿线伸长的方向(即与板成θ角),所以小球将沿线伸长的方向做初速度为零的匀加速直线运动,直至打到右侧金属板上。

(2)由图可知:tan θ=qE mg

Eq =ma 水平

所以小球的水平分加速度a 水平=g tan θ 要打到金属板上,水平位移x =d -L sin θ 由匀变速直线运动规律可得:x =12at 2

所以t =2x a

d -L sin θg tan θ

答案 (1)做初速度为零的匀加速直线运动

(2)

d -L sin θg tan θ

10.在金属板A 、B 间加上如图10乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压,其周期是T 。现有电子以平行于金属板的速度v 0从两板之间,距B 板距离为板间距离的1/3处射入。已知电子的质量为m ,电荷量为e ,不计电子的重力。

图10

(1)若电子从t =0时刻射入,在半个周期内恰好能从A 板的边缘飞出,求电子飞出时速度的大小;

(2)若电子从t =0时刻射入,恰能平行于金属板飞出,则金属板至少多长?

(3)若电子从t =T /4时刻射入,恰能从两板中央平行于金属板飞出,则两板间距至少多大? 解析 (1)由动能定理得:2U 03e =12mv 2-12mv 20

解得:v =

v 20+

4eU 0

3m

(2)电子从t =0时刻射入且恰能平行于金属板飞出,则电子至少要在电场中运动一个周期。 电子平行于金属板方向做匀速运动,则:L min =v 0T

(3)电子从t =T /4时刻射入且恰能从两板中央平行于金属板飞出,则电子在垂直于金属板方向上做往复运动。 则加速度a =

eU 0

dm

电子在T /4时间内的位移为d

12=12·eU 0dm ·(T 4

)2 所以d =T 3eU 2

8m

,即两板间距至少为T 3eU 0

8m 答案 (1)

v 20+

4eU 0

3m

(2)v 0T (3)T 3eU 0

8m

(完整版)高中物理经典选择题(包括解析答案)

物理 1.一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( ) A. B. C. D. [解析] 1.设中子质量为m,则原子核的质量为Am。设碰撞前后中子的速度分别为v0、v1,碰后原子核的速度为v2,由弹性碰撞可得mv0=mv1+Amv2,m=m+Am,解得v1=v0,故=,A正确。 2.很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率( ) A.均匀增大 B.先增大,后减小 C.逐渐增大,趋于不变 D.先增大,再减小,最后不变[解析] 2.对磁铁受力分析可知,磁铁重力不变,磁场力随速率的增大而增大,当重力等于磁场力时,磁铁匀速下落,所以选C。 3.(2014大纲全国,19,6分)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时, 上升的最大高度为H,如图所示;当物块的初速度为时,上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( )

A.tan θ和 B.tan θ和 C.tan θ和 D.tan θ和 [解析] 3.由动能定理有 -mgH-μmg cos θ=0-mv2 -mgh-μmg cos θ=0-m()2 解得μ=(-1)tan θ,h=,故D正确。 4.两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是( ) A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2| B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2 C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 [解析] 4.两列振动方向相同的相干波相遇叠加,在相遇区域内各质点仍做简谐运动,其振动位移在0到最大值之间,B、C项错误。在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差,在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和,故A、D项正确。

高中物理电磁学经典例题

高中物理典型例题集锦 (电磁学部分) 25、如图22-1所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板 的中央各有小孔M、N。今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N三点在同一竖直线上),空气阻力不计,到达N点时速度恰好 为零,然后按原路径返回。若保持两板间的电压不变,则: A.若把A板向上平移一小段距离,质点自P点下落仍能返回。 B.若把B板向下平移一小段距离,质点自P点下落仍能返回。 C.若把A板向上平移一小段距离,质点自P点下落后将穿过 N孔继续下落。 图22-1 D.若把B板向下平移一小段距离,质点自P点下落后将穿过N 孔继续下落。 分析与解:当开关S一直闭合时,A、B两板间的电压保持不变,当带电质点从M向N 运动时,要克服电场力做功,W=qU AB,由题设条件知:带电质点由P到N的运动过程中,重力做的功与质点克服电场力做的功相等,即:mg2d=qU AB 若把A板向上平移一小段距离,因U AB保持不变,上述等式仍成立,故沿原路返回, 应选A。 若把B板下移一小段距离,因U AB保持不变,质点克服电场力做功不变,而重力做功 增加,所以它将一直下落,应选D。 由上述分析可知:选项A和D是正确的。 想一想:在上题中若断开开关S后,再移动金属板,则问题又如何(选A、B)。 26、两平行金属板相距为d,加上如图23-1(b)所示的方波形电压,电压的最大值为U0,周期为T。现有一离子束,其中每个 离子的质量为m,电量为q,从与两板 等距处沿着与板平行的方向连续地射 入两板间的电场中。设离子通过平行 板所需的时间恰为T(与电压变化周图23-1 图23-1(b)

(完整版)高中物理选修3-1静电场测试题单元测试及答案

静电场单元测试 一、选择题 1.如图所示,a 、b 、c 为电场中同一条电场线上的三点,c 为ab 的中点,a 、b 点的电势分别为φa =5 V ,φb =3 V ,下列叙述正确的是( ) A .该电场在c 点处的电势一定为4 V B .a 点处的场强一定大于b 处的场强 C .一正电荷从c 点运动到b 点电势能一定减少 D .一正电荷运动到c 点时受到的静电力由c 指向a 2.如图所示,一个电子以100 eV 的初动能从A 点垂直电场线方向飞入匀强电场,在B 点离开电场时,其速度方向与电场线成150°角,则A 与B 两点间的电势差为( ) A .300 V B .-300 V C .-100 V D .-100 3 V 3.如图所示,在电场中,将一个负电荷从C 点分别沿直线移到A 点和B 点,克服静电力做功相同.该电场可能是( ) A .沿y 轴正向的匀强电场 B .沿x 轴正向的匀强电场 C .第Ⅰ象限内的正点电荷产生的电场 D .第Ⅳ象限内的正点电荷产生的电场 4.如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动, 匀强电场方向竖直向下,则( ) A .当小球运动到最高点a 时,线的张力一定最小 B .当小球运动到最低点b 时,小球的速度一定最大 C .当小球运动到最高点a 时,小球的电势能最小 D .小球在运动过程中机械能不守恒 5.在静电场中a 、b 、c 、d 四点分别放一检验电荷,其电量可变,但很小,结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示,由图线可知 ( ) A .a 、b 、c 、d 四点不可能在同一电场线上 B .四点场强关系是E c =E a >E b >E d C .四点场强方向可能不相同 D .以上答案都不对 6.如图所示,在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方,有带正电的点电荷Q , 一表面绝缘带正电的金属球(可视为质点,且不影响原电场)自左以速度v 0开始在 金属板上向右运动,在运动过程中 ( ) A .小球做先减速后加速运动 B .小球做匀速直线运动 C .小球受的电场力不做功 D .电场力对小球先做正功后做负功 7.如图所示,一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场.若不计重

2020高中物理电功率计算公式

2020高中物理电功率计算公式 电功率的计算公式,用电压乘以电流,这个公式是电功率的定义式,永远正确,适用于任何情况。 对于纯电阻电路,如电阻丝、灯泡等,可以用“电流的平方乘以电阻”“电压的平方除以电阻”的公式计算,这是由欧姆定律推导出来的。 但对于非纯电阻电路,如电动机等,只能用“电压乘以电流”这一公式,因为对于电动机等,欧姆定律并不适用,也就是说,电压和电流不成正比。这是因为电动机在运转时会产生“反电动势”。 例如,外电压为8伏,电阻为2欧,反电动势为6伏,此时的电流是(8-6)/2=1(安),而不是4安。因此功率是8×1=8(瓦)。 另外说一句焦耳定律,就是电阻发热的那个公式,发热功率为“电流平方乘以电阻”,这也是永远正确的。 还拿上面的例子来说,电动机发热的功率是1×1×2=2(瓦),也就是说,电动机的总功率为8瓦,发热功率为2瓦,剩下的6瓦用于做机械功了。此电动机的效率就是有用的6瓦除以总功率8瓦得百分之75的效率。 电器功率公式 用电器的额定功率是用电器长期正常工作时的最大功率,也是用电器在额定电压或额定电流下工作时的电功率。用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率。为保证用电器正常工作,要求实际功率不能大于其额定功率。 公式 电功率P=U(电压)×I(电流)由欧姆定律:U=I×R(电阻)可以得到:P=I2R=U2÷R

匀变速直线运动基本公式和推论的应用 1.对三个公式的理解 速度时间公式、位移时间公式、位移速度公式,是匀变速直线运动的三个基本公式,是解决匀变速直线运动的基石。三个公式中的 四个物理量x、a、v0、v均为矢量(三个公式称为矢量式),在应用时,一般以初速度方向为正,凡是与v0方向相同的x、a、v均为正值,反之为负值,当v0=0时,一般以a的方向为正。这样就将矢量 运算转化为代数运算,使问题简化。 2.巧用推论式简化解题过程 推论①中间时刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度; 推论②初速度为零的匀变速直线运动,第1秒、第2秒、第3秒...内的位移之比为1∶3∶5∶...; 推论③连续相等时间间隔T内的位移之差相等Δx=aT2,也可以 推广到xm-xn=(m-n)aT2(式中m、n表示所取的时间间隔的序号)。 正确处理追及、图像、表格三类问题 1.追及类问题及其解答技巧和通法 一般是指两个物体同方向运动,由于各自的速度不同后者追上前者的问题。追及问题的实质是分析讨论两物体在相同时间内能否到 达相同的空间位置问题。解决此类问题要注意"两个关系"和"一个条件","两个关系"即时间关系和位移关系;"一个条件"即两者速度相等,它往往是物体间能否追上或两物体距离最大、最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点。画出运动示意图,在图上标出已知量 和未知量,再探寻位移关系和速度关系是解决此类问题的通用技巧。 2.如何分析图像类问题 3.何为表格类问题 表格类问题就是将两个或几个物理量间的关系以表格的形式展现出来,让考生从表格中获取信息的一类试题。这也是近年来高考经

高中物理必修一经典例题附解析

华辉教育物理学科备课讲义 A.大小为2N,方向平行于斜面向上 B.大小为1N,方向平行于斜面向上 C.大小为2N,方向垂直于斜面向上 D.大小为2N,方向竖直向上 答案:D 解析:绳只能产生拉伸形变, 绳不同,它既可以产生拉伸形变,也可以产生压缩形变、弯曲形变和扭转形变,因此杆的弹力方向不一定沿杆. 2.某物体受到大小分别为 闭三角形.下列四个图中不能使该物体所受合力为零的是 ( 答案:ABD 解析:A图中F1、F3的合力为 为零;D图中合力为2F3. 3.列车长为L,铁路桥长也是 桥尾的速度是v2,则车尾通过桥尾时的速度为 A.v2

答案:A 解析:推而未动,故摩擦力f=F,所以A正确. .某人利用手表估测火车的加速度,先观测30s,发现火车前进540m;隔30s 现火车前进360m.若火车在这70s内做匀加速直线运动,则火车加速度为 ( A.0.3m/s2B.0.36m/s2 C.0.5m/s2D.0.56m/s2 答案:B 解析:前30s内火车的平均速度v=540 30 m/s=18m/s,它等于火车在这30s 10s内火车的平均速度v1=360 10 m/s=36m/s.它等于火车在这10s内的中间时刻的速度,此时刻Δv v1-v36-18

两根绳上的张力沿水平方向的分力大小相等. 与竖直方向夹角为α,BC与竖直方向夹角为 .利用打点计时器等仪器测定匀变速运动的加速度是打出的一条纸带如图所示.为我们在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1s. ,x AD=84.6mm,x AE=121.3mm __________m/s,v D=__________m/s 结果保留三位有效数字)

高中物理电学经典试题

高中物理电学经典试题

实验:电表的改装 基础过关:如果某电流表内阻为R g Ω,满偏电流为I g uA ,要把它改装为一个UV 的电压表,需 要_____联一个阻值为________________Ω的电阻;如果要把它改装为一个IA 的电流表,则应____联一个阻值为_ ______________Ω的电阻. 1.电流表的内阻是R g =200Ω,满刻度电流值是I g =500微安培,现欲把这电流表改装成量程为1.0V 的电压表,正确的方法是 [ ] A .应串联一个0.1Ω的电阻 B .应并联一个0.1Ω的电阻 C .应串联一个1800Ω的电阻 D .应并联一个1800Ω的电阻 2.(2011年临沂高二检测)磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很弱,所以在使用时还要扩大量程.已知某一表头G ,内阻R g =30 Ω,满偏电流I g =5 mA ,要将它改装为量程为0~3 A 的电流表,所做的操作是( ) A .串联一个570 Ω的电阻 B .并联一个570 Ω的电阻 C .串联一个0.05 Ω的电阻 D .并联一个0.05 Ω的电阻 3.如图2-4-17所示,甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流表G 和一个变阻器R 组成,下列说法正确的是( ) A .甲表是电流表,R 增大时量程增大 B .甲表是电流表,R 增大时量程减小 C .乙表是电压表,R 增大时量程增大 D .乙表是电压表,R 增大时量程减小 4.用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表.将它们串联起来接入电路中,如图2-4-21所示,此时( ) A .两只电表的指针偏转角相同 B .两只电表的指针都不偏转 C .电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角 D .电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角 5.(2011年黄冈高二检测)已知电流表的内阻R g =120 Ω,满偏电流I g =3 mA ,要把它改装成量程是6 V 的电压表,应串联多大的电阻?要把它改装成量程是3 A 的电流表,应并联多大的电阻? 6、用相同的灵敏电流计改装成量程为3V 和15V 两个电压表,将它们串联接人电路中,指针偏角之比为______,读数之比________。用相同电流计改装成0.6A 和3A 的两个电流表将它们并联接入电路中,指针偏角之比_______,读数之比_________. 7.一只电流表,并联0.01Ω的电阻后,串联到电路中去,指针所示0.4A ,并联到0.02Ω的电阻后串联 到同一电路中去(电流不变),指针指示0.6A 。则电流表的内阻R A =_______Ω 8.在如图所示的电路中,小量程电流表的内阻为100Ω满偏 电流为 1mA,R 1=900ΩR 2=999100 Ω.(1)当S 1和 S 2均断开时,改装所成的表是什么表?量程多大?(2)当S 1和 S 2均闭合时,改装所成的表是什么表?量程多 大? 9.一电压表由电流表G 与电阻R 串联而成,如图所示,若在使用中发现此电压表计数总比准确值稍小一些,可以加以改正的措施是 10、有一量程为100mA 内阻为1Ω的电流表,按如图所示的电路改 装,量程扩大到1A 和10A 则图中的R 1=______ G R 2 R 1 S 1 S 2 R G G 公共 10A 1A R 1 R 2

高二物理《静电场》单元测试题附答案

高二物理《静电场》单元测试题A卷 1.下列物理量中哪些与检验电荷无关() A.电场强度E B.电势U C.电势能ε D.电场力F 2.如图所示,在直线MN上有一个点电荷,A、B是直线MN上的两点,两点的间距为L, 场强大小分别为E和2E.则() A.该点电荷一定在A点的右侧 B.该点电荷一定在A点的左侧 C.A点场强方向一定沿直线向左 D.A点的电势一定低于B点的电势 3.平行金属板水平放置,板间距为0.6cm,两板接上6×103V电压,板间有一个带电液滴质量为×10-10 g,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是(g取10m/s2)() A.3×106 B.30 C.10 D.3×104 4.如图所示,在沿x轴正方向的匀强电场E中,有一动点A以O为圆心、以r为半径逆时针转动,θ为OA与x轴正方向间的夹角,则O、A 两点问电势差为( ). (A)U OA =Er (B)U OA =Ersinθ (C)U OA =Ercosθ(D) θ rcos E U OA = 5.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6 C的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减 少了10-5 J,已知A点的电势为-10 V,则以下判断正确 的是() A.微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示;

B.微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示; C.B点电势为零; D.B点电势为-20 V 6.如图所示,在某一真空空间,有一水平放置的理想平行板电容器充电后与电源断开,若正极板A以固定直线00/为中心沿竖直方向作微小振 幅的缓慢振动时,恰有一质量为m带负电荷的粒子 (不计重力)以速度v沿垂直于电场方向射入平行板 之间,则带电粒子在电场区域内运动的轨迹是(设负 极板B固定不动,带电粒子始终不与极板相碰) () A.直线 B.正弦曲线 C.抛物线 D.向着电场力方向偏转且加速度作周期性变化的曲线 7.如图所示,一长为L的绝缘杆两端分别带有等量异种电荷,电量的绝对值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角α=60°,若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下列叙述中正确的是( ). (A)电场力不做功,两电荷电势能不变 (B)电场力做的总功为QEL/2,两电荷的电势能减少 (C)电场力做的总功为-QEL/2,两电荷的电势能增加 (D)电场力做总功的大小跟转轴位置有关 8.如图,在真空中有两个点电荷A和B,电量分别为-Q和 +2Q,它们相距L,如果在两点电荷连线的中点O有一个半

(完整word版)高中物理功和功率典型例题解析

功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,如果前后两过程的时间相同,不计空气阻力,则[ ] A.加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B.匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C.两过程中拉力的功一样大 D.上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用:重力mg、拉力F.这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态.设匀加速提升重物时拉力为F1,重物加速度为a,由牛顿第二定律F1-mg=ma, 匀速提升重物时,设拉力为F2,由平衡条件有F2=mg,匀速直线运动的位移S2=v·t=at2.拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2. [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式,不难发现:一切取决于加速度a与重力加速度的关系. 因此选项A、B、C的结论均可能出现.故答案应选D. [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知:恒力对物体做功的多少,只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小,而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关.在一定的条件下,物体做匀加速运动时力对物体所做的功,可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功. [例题2]质量为M、长为L的长木板,放置在光滑的水平面上,长木板最右端放置一质量为m 的小物块,如图8-1所示.现在长木板右端加一水平恒力F,使长木板从小物块底下抽出,小物块与长木板摩擦因数为μ,求把长木板抽出来所做的功.

[思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动,进而求功的问题.小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的.分别隔离选取研究对象,均选地面为参照系,应用牛顿第二定律及运动学知识,求出木板对地的位移,再根据恒力功的定义式求恒力F的功. [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t,则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上,头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景,为此要认真画好草图(如图8-2).在木板与木块发生相对运动的过程中,作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力,作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力,由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和,而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成,再根据恒力功的定义式求出最后结果.

(完整版)高中物理功和功率要点归纳

学习重点: 1、功的概念 2、功的两个不可缺少的要素 3、机械功的计算公式 4、功率的概念及其物理意义 知识要点: (一)功的概念 1、定义: 如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了一段位移,物理学中就说力对物体做了功。 2、做功的两个不可缺少的要素: 力和物体在力的方向上发生的位移。(分析一个力是否做功,关键是要看物体在力的方向上是否有位移) (二)功的公式和单位 1、公式: W=F·Scosα 即:力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余 弦三者的乘积。 2、功的单位: 在国际单位制中功的单位是“焦耳”,简称“焦”,符号“J” 1J=1N·m(1焦耳=1牛·米) 3、公式的适用条件: F可以是某一个力,也可以是几个力的合力,但F必须为恒力,即大小和方向都不变的力。 4、两种特殊情况:(从A运动到B) (1)力与位移方向相同,即α=0° W=F·S·cos0°=F·S (2)力与位移方向相反,即α=180° W=F·S·cos180°=-F·S 5、公式中各字母的正负取值限制:F和S分别指“力的大小”和“位移的大小”即公式中的F和S恒取正值,α指力和位移之间的夹角,也就是力的方向和位移的方向之间的夹角,α的取值范围是:0°≤α≤180°。 6、参考系的选择: 位移与参考系的选取有关,所以功也与参考系的选取有关。 在中学范围内,计算时一律取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。 (三)正功与负功 1、功的正负完全取决于α的大小: (1)当0°≤α<90°时,cosα>0,W>0,此时力F对物体做正功,该力称为物体的“动力”。 (2)当α=90°时,cosα=0,w=0,此时力F对物体做零功,或称力对物体不做功。 (3)当90°<α≤180°时,cosα<0,W<0,此时力F对物体做负功,或称物体克服力F做功,该力称为物体的“阻力”。 2、功是标量,只有大小、没有方向。功的正负并不表示功有方向。 (四)合力所做的功等于各分力做功的代数和。 即:W合=W1+W2+… (五)功率的概念:

高中物理经典电学实验题(全)

八、电学实验题集粹(33个) 1.给你一只内阻不计的恒压电源,但电压未知,一只已知电阻R,一只未知电阻Rx,一只内阻不计的电流表但量程符合要求,以及开关、导线等,用来测Rx接在该恒压电源上时的消耗功率Px,画出测量线路图并写出简要测量步骤,以及Px的表达式. 2.如图3-94所示是研究闭合电路的内电压、外电压和电源电动势间关系的电路.(1)电压表V的(填“正”或“负”)接线柱应接在电源正极A上,电压表V′的(填“正”或“负”)接线柱应接在探针D上.(2)当滑片P向右移动时,V′的示数将(填“变大”、“变小”或“不变”). 图3-94 图3-95 3.有一只电压表,量程已知,内阻为RV,另有一电池(电动势未知,但不超过电压表的量程,内阻可忽略).请用这只电压表和电池,再用一个开关和一些连接导线,设计测量某一高值电阻Rx的实验方法.(已知Rx的阻值和RV相差不大) (1)在如图3-95线框内画出实验电路. (2)简要写出测量步骤和需记录的数据,导出高值电阻Rx的计算式. 4.在“测定金属的电阻率”的实验中,用电压表测得金属丝两端的电压U,用电流表测得通过金属丝中的电流I,用螺旋测微器测得金属的直径d,测得数据如图3-96(1)、(2)、(3)所示.请从图中读出U=V,I=A,d=mm. 图3-96 5.如图3-97所示,是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管,管长L约40cm,直径D约8cm.已知镀膜材料的电阻率为ρ,管的两端有导电箍M、N,现有实验器材:米尺、游标卡尺、电压表、电流表、直流电源、滑动变阻器、开关、导线若干根,请你设计一个测定电阻膜膜层厚度d的实验,实验中应该测定的物理量是,计算镀膜膜层厚度的公式是. 图3-97 6.用万用表的欧姆挡测电阻时,下列说法中正确的是.(填字母代号) A.万用电表的指针达满偏时,被测电阻值最大 B.万用电表的指针指示零时,说明通过被测电阻的电流最大

高中物理 静电场及其应用精选测试卷易错题(Word版 含答案)

高中物理 静电场及其应用精选测试卷易错题(Word 版 含答案) 一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难) 1.如图所示,竖直平面内有半径为R 的半圆形光滑绝缘轨道ABC ,A 、C 两点为轨道的最高点,B 点为最低点,圆心处固定一电荷量为+q 1的点电荷.将另一质量为m 、电荷量为+q 2的带电小球从轨道A 处无初速度释放,已知重力加速度为g ,则() A .小球运动到 B 2gR B .小球运动到B 点时的加速度大小为3g C .小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgR D .小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg +k 12 2 q q R 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 A.带电小球q 2在半圆光滑轨道上运动时,库仑力不做功,故机械能守恒,则: 212 B mgR mv = 解得: 2B v gR 故A 正确; B.小球运动到B 点时的加速度大小为: 22v a g R == 故B 错误; C.小球从A 点运动到B 点过程中库仑力不做功,电势能不变,故C 错误; D.小球到达B 点时,受到重力mg 、库仑力F 和支持力F N ,由圆周运动和牛顿第二定律得: 2 122B N q q v F mg k m R R --= 解得: 12 23N q q F mg k R =+ 根据牛顿第三定律,小球在B 点时对轨道的压力为:

12 2 3 q q mg k R + 方向竖直向下,故D正确. 2.如图所示,用两根等长的绝缘细线各悬挂质量分别m A和m B的小球,分别带q A和q B的正电荷,悬点为O,当小球由于静电力作用张开一角度时,A球悬线与竖直线夹角为α,B 球悬线与竖直线夹角为β,则() A. sin sin A B m m β α = B. sin sin A B B A m q m q β α = C. sin sin A B q q β α = D.两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α'、β',有 sin sin sin sin αα ββ ' = ' 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 AB.如下图,对两球受力分析,根据共点力平衡和几何关系的相似比,可得

高中物理牛顿第二定律经典例题

牛顿第二运动定律 【例1】物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图3-2所示,在A点物体开始与弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹回,则以下说法正确的是: A、物体从A下降和到B的过程中,速率不断变小 B、物体从B上升到A的过程中,速率不断变大 C、物体从A下降B,以及从B上升到A的过程中,速 率都是先增大,后减小 D、物体在B点时,所受合力为零 的对应关系,弹簧这种特 【解析】本题主要研究a与F 合 殊模型的变化特点,以及由物体的受力情况判断物体的 运动性质。对物体运动过程及状态分析清楚,同时对物 =0,体正确的受力分析,是解决本题的关键,找出AB之间的C位置,此时F 合 由A→C的过程中,由mg>kx1,得a=g-kx1/m,物体做a减小的变加速直线运动。在C位置mg=kx c,a=0,物体速度达最大。由C→B的过程中,由于mgf m′,(新情况下的最大静摩擦力),可见f m>f m′即是最大静摩擦力减小了,由f m=μN知正压力N减小了,即发生了失重现象,故物体运动的加速度必然竖直向下,所以木箱的运动情况可能是加速下降或减速上升,故A、B正确。另一种原因是木箱向左加速运动,由于惯性原因,木块必然向中滑动,故D 正确。 综合上述,正确答案应为A、B、D。 【例3】如图3-11所示,一细线的一端固定于倾角为45°度的光滑楔形滑块A 的顶端p处,细线的另一端栓一质量为m的小球,当滑块以2g的加速度向左运动时,线中拉力T等于多少? 【解析】当小球贴着滑块一起向左运动时,小球受到三个力作用:重力mg、线 中拉力T,滑块A的支持力N,如 图3-12所示,小球在这三个力作用 下产生向左的加速度,当滑块向左

高中物理 静电场及其应用 静电场及其应用精选测试卷测试卷附答案

高中物理 静电场及其应用 静电场及其应用精选测试卷测试卷附答案 一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难) 1.如图所示,带电量为Q 的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底端C 点,斜面上有A 、B 、D 三点,A 和C 相距为L ,B 为AC 中点,D 为A 、B 的中点。现将一带电小球从A 点由静止释放,当带电小球运动到B 点时速度恰好为零。已知重力加速度为g ,带电小球在A 点处的加速度大小为 4 g ,静电力常量为k 。则( ) A .小球从A 到 B 的过程中,速度最大的位置在D 点 B .小球运动到B 点时的加速度大小为 2 g C .BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA D .AB 之间的电势差U AB =kQ L 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 A .带电小球在A 点时,有 2sin A Qq mg k ma L θ-= 当小球速度最大时,加速度为零,有 '2sin 0Qq mg θk L -= 联立上式解得 '22 L L = 所以速度最大的位置不在中点D 位置,A 错误; B .带电小球在A 点时,有 2sin A Qq mg k ma L θ-= 带电小球在B 点时,有 2sin 2 B Qq k mg θma L -=() 联立上式解得

2 B g a = B 正确; C .根据正电荷的电场分布可知,B 点更靠近点电荷,所以B D 段的平均场强大小大于AD 段的平均场强,根据U Ed =可知,BD 之间的电势差U BD 大于DA 之间的电势差U DA ,C 正确; D .由A 点到B 点,根据动能定理得 sin 02 AB L mg θqU ? += 由2 sin A Qq mg k ma L θ-=可得 214Qq mg k L = 联立上式解得 AB kQ U L =- D 错误。 故选BC 。 2.如图所示,竖直平面内固定一倾斜的光滑绝缘杆,轻质绝缘弹簧上端固定,下端系带正电的小球A ,球A 套在杆上,杆下端固定带正电的小球B 。现将球A 从弹簧原长位置由静止释放,运动距离x 0到达最低点,此时未与球B 相碰。在球A 向下运动过程中,关于球A 的速度v 、加速度a 、球A 和弹簧系统的机械能E 、两球的电势能E p 随运动距离x 的变化图像,可能正确的有( ) A . B . C . D . 【答案】CD 【解析】 【分析】

高中物理圆周运动典型例题解析1

圆周运动的实例分析典型例题解析 【例1】用细绳拴着质量为m 的小球,使小球在竖直平面内作圆周运动,则下列说法中,正确的是[ ] A .小球过最高点时,绳子中张力可以为零 B .小球过最高点时的最小速度为零 C .小球刚好能过最高点时的速度是Rg D .小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相 反 解析:像该题中的小球、沿竖直圆环内侧作圆周运动的物体等没有支承物的物体作圆周运动,通过最高点时有下列几种情况: (1)m g m v /R v 2当=,即=时,物体的重力恰好提供向心力,向心Rg 加速度恰好等于重力加速度,物体恰能过最高点继续沿圆周运动.这是能通过最高点的临界条件; (2)m g m v /R v 2当>,即<时,物体不能通过最高点而偏离圆周Rg 轨道,作抛体运动; (3)m g m v /R v m g 2当<,即>时,物体能通过最高点,这时有Rg +F =mv 2/R ,其中F 为绳子的拉力或环对物体的压力.而值得一提的是:细绳对由它拴住的、作匀速圆周运动的物体只可能产生拉力,而不可能产生支撑力,因而小球过最高点时,细绳对小球的作用力不会与重力方向相反. 所以,正确选项为A 、C . 点拨:这是一道竖直平面内的变速率圆周运动问题.当小球经越圆周最高点或最低点时,其重力和绳子拉力的合力提供向心力;当小球经越圆周的其它位置时,其重力和绳子拉力的沿半径方向的分力(法向分力)提供向心力. 【问题讨论】该题中,把拴小球的绳子换成细杆,则问题讨论的结果就大相径庭了.有支承物的小球在竖直平面内作圆周运动,过最高点时:

(1)v (2)v (3)v 当=时,支承物对小球既没有拉力,也没有支撑力; 当>时,支承物对小球有指向圆心的拉力作用; 当<时,支撑物对小球有背离圆心的支撑力作用; Rg Rg Rg (4)当v =0时,支承物对小球的支撑力等于小球的重力mg ,这是有支承物的物体在竖直平面内作圆周运动,能经越最高点的临界条件. 【例2】如图38-1所示的水平转盘可绕竖直轴OO ′旋转,盘上的水平杆上穿着两个质量相等的小球A 和B .现将A 和B 分别置于距轴r 和2r 处,并用不可伸长的轻绳相连.已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是f m .试分析角速度ω从零逐渐增大,两球对轴保持相对静止过程中,A 、B 两球的受力情况如何变化? 解析:由于ω从零开始逐渐增大,当ω较小时,A 和B 均只靠自身静摩擦力提供向心力. A 球:m ω2r =f A ; B 球:m ω22r =f B . 随ω增大,静摩擦力不断增大,直至ω=ω1时将有f B =f m ,即m ω=,ω=.即从ω开始ω继续增加,绳上张力将出现.12m 112r f T f m r m /2 A 球:m ω2r =f A +T ;B 球:m ω22r =f m +T . 由B 球可知:当角速度ω增至ω′时,绳上张力将增加△T ,△T =m ·2r(ω′2-ω2).对于A 球应有m ·r(ω′2-ω2)=△f A +△T =△f A +m ·2r(ω′2-ω2). 可见△f A <0,即随ω的增大,A 球所受摩擦力将不断减小,直至f A =0

高中物理《功》专题计算

高中物理《功》专题计算 1、如图所示,斜面长为1米,倾角θ=37°,把一个质量为10千克 的物体从斜面底端匀速地位到斜面顶端.要使拉力做的功最大,拉力F 与 斜面的夹角α为多大?功的最大值为多少?要使拉力F 做的功最少,拉力F 与斜面的夹角a 又为多大?功的最小值为多大?已知物体与斜面的滑动摩擦 系数为.(g 取10米/秒2.) 2、倾斜传送带与水平方向的夹角θ=300,传送带以恒定 的速度v=10m/s 沿图示方向运动。现将一质量m =50kg 的物块 轻轻放在A 处,传送带AB 长为30m ,物块与传送带间的动摩擦因数为2 3= μ,且认为物块与传送带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g =10m/s 2。则在物块从A 至B 的过程中: (1)开始阶段所受的摩擦力为多大? (2)共经历多长时间? (3)准确作出物块所受摩擦力随位移变化的函数图像; (4)摩擦力做的总功是多少? 3、如图所示,质量m=60kg 的高山滑雪运动员,从 A 点由静止开始沿滑雪道滑下,从 B 点水平飞出后又落 在与水平面成倾角θ=37?的斜坡上C 点.已知AB 两点间 的高度差为h=25m ,B 、C 两点间的距离为s=75m ,(取 g=10m/s 2,sin370=,求: (1)运动员从B 点飞出时的速度v B 的大小; (2)运动员从A 到B 过程中克服摩擦力所做的功. 4、如图所示,两个底面积分别为2S 和S 的圆 桶,放在同一水平面上,桶内部装水,水面高分别 是H 和h 。现把连接两桶的闸门打开,最后两水桶中 水面高度相等。设水的密度为ρ,问这一过程中重 力做的功是多少? 5、如图所示,光滑弧形轨道下端与水平传送带相接,轨道上的A 点到传送带的竖直距离及传送带地面的距离均为h=5m ,把一物体自A 点由静止释放,物体与传送带间的动摩擦因数2.0=μ。先让传送带不转动,物体滑上传送带后,从右端 B 水平飞离,落在地面上的P 点,B 、P 间的水平距离OP 为 x=2m ;然后让传送带顺时针方向转动,速度大小为 v=5m/s 。仍将物体自A 点由静止释放,求: (1)传送带转动时,物体落到何处? (2)先后两种情况下,传送带对物体所做功之比. 6、质量为m 的飞机以水平速度v 0飞离跑道后逐渐上O x /m f /N B θ A v y x l h o

(完整版)高中物理恒定电流经典习题20道-带答案

选择题(共20小题) 1、如图所示,电解槽内有一价的电解溶液,ts内通过溶液内横截面S的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷的电量为e,以下解释正确的是() A.正离子定向移动形成电流,方向从A到B,负离子定向移动形成电流方向从B到A B.溶液内正负离子沿相反方向运动,电流相互抵消 C. 溶液内电流方向从A到B,电流I= D. 溶液内电流方向从A到B,电流I= 2、某电解池,如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是() A.0A B.0.8A C.1.6A D.3.2A 3、图中的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是() A.甲表是电流表,R增大时量程增大 B.甲表是电流表,R增大时量程减小 C.乙表是电压表,R增大时量程减小 D.上述说法都不对 4、将两个相同的灵敏电流计表头,分别改装成一只较大量程电流表和一只较大量程电压表,一个同学在做实验时误将这两个表串联起来,则() A.两表头指针都不偏转 B.两表头指针偏角相同 C.改装成电流表的表头指针有偏转,改装成电压表的表头指针几乎不偏转 D.改装成电压表的表头指针有偏转,改装成电流表的表头指针几乎不偏转 5、如图,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为200μA,已测得它的内阻为495.0Ω.图中电阻箱读数为5.0Ω.现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知()

A.M、N两端的电压为1mV B.M、N两端的电压为100mV C.流过M、N的电流为2μA D.流过M、N的电流为20mA 6、一伏特表有电流表G与电阻R串联而成,如图所示,若在使用中发现此伏特计的读数总比准确值稍小一些,采用下列哪种措施可能加以改进() A.在R上串联一比R小得多的电阻 B.在R上串联一比R大得多的电阻 C.在R上并联一比R小得多的电阻 D.在R上并联一比R大得多的电阻 7、电流表的内阻是R g=200Ω,满偏电流值是I g=500μA,现在欲把这电流表改装成量程为1.0V的电压表,正确的方法是() A.应串联一个0.1Ω的电阻B.应并联一个0.1Ω的电阻 C.应串联一个1800Ω的电阻D.应并联一个1800Ω的电阻 8、相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,A1的量程大于A2的量程,V1的量程大于V2的量程,把它们接入图所示的电路,闭合开关后() A.A1的读数比A2的读数大 B.A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大 C.V1的读数比V2的读数大 D.V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大 9、如图所示是一个双量程电压表,表头是一个内阻R g=500Ω,满刻度电流为I g=1mA的毫安表,现接成量程分别为10V和100V的两个量程,则所串联的电阻R1和R2分别为() A.9500Ω,9.95×104ΩB.9500Ω,9×104Ω C.1.0×103Ω,9×104ΩD.1.0×103Ω,9.95×104Ω 10、用图所示的电路测量待测电阻R X的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中,正确的是() A.电压表的内电阻越小,测量越精确 B.电流表的内电阻越小,测量越精确 C.电压表的读数大于R X两端真实电压,R X的测量值大于真实值 D.由于电流表的分流作用,使R X的测量值小于真实值

高中物理--静电场测试题(含答案)

高中物理--静电场测试题(含答案) 一、选择题(本题共10小题,每小题4分。在每个小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.下列物理量中哪些与检验电荷无关? ( ) A .电场强度E B .电势U C .电势能ε D .电场力F 2.真空中两个同性的点电荷q 1、q 2 ,它们相距较近,保持静止。今释放q 2 且q 2只在q 1的库 仑力作用下运动,则q 2在运动过程中受到的库仑力( ) A .不断减小 B .不断增加 C .始终保持不变 D .先增大后减小 3.如图所示,在直线MN 上有一个点电荷,A 、B 是直线MN 上的两点,两点的间距为L , 场强大小分别为E 和2E.则( ) A .该点电荷一定在A 点的右侧 B .该点电荷一定在A 点的左侧 C .A 点场强方向一定沿直线向左 D .A 点的电势一定低于B 点的电势 4.在点电荷 Q 形成的电场中有一点A ,当一个-q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为W ,则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为( ) A .,A A W W U q ε=-= B .,A A W W U q ε==- C .,A A W W U q ε== D .,A A W U W q ε=-=- 5.平行金属板水平放置,板间距为0.6cm ,两板接上6×103V 电压,板间有一个带电液滴质量为4.8×10-10 g ,处于静止状态,则油滴上有元电荷数目是(g 取10m/s 2)( ) A .3×106 B .30 C .10 D .3×104 6.两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有A 、B 、C 三点,如图所示,下列说法正确的是

高一物理典型例题

高一物理必修1知识集锦及典型例题 一. 各部分知识网络 (一)运动的描述: 测匀变速直线运动的加速度:△x=aT 2 ,6543212 ()()(3) a a a a a a a T ++-++=

a与v同向,加速运动;a与v反向,减速运动。

(二)力: 实验:探究力的平行四边形定则。 研究弹簧弹力与形变量的关系:F=KX.

(三)牛顿运动定律: . 改变

(四)共点力作用下物体的平衡: 静止 平衡状态 匀速运动 F x 合=0 力的平衡条件:F 合=0 F y 合=0 合成法 正交分解法 常用方法 矢量三角形动态分析法 相似三角形法 正、余弦定理法 物 体 的平衡

二、典型例题 例题1..某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系,所用交流电的频率为50 Hz,下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7为计数点,相邻两计数点间还有3个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20 cm,x2=4.74 cm,x3=6.40 cm,x4=8.02 cm,x5=9.64 cm,x6=11.28 cm,x7=12.84 cm. (1)请通过计算,在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字); (2)根据表中数据,在所给的坐标系中作出v-t图 象(以0计数点作为计时起点);由图象可得,小车 运动的加速度大小为________m /s2 例2. 关于加速度,下列说法中正确的是 A. 速度变化越大,加速度一定越大 B. 速度变化所用时间越短,加速度一定越大 C. 速度变化越快,加速度一定越大 D. 速度为零,加速度一定为零 例3. 一滑块由静止开始,从斜面顶端匀加速下滑,第5s末的速度是6m/s。求:(1)第4s末的速度;(2)头7s内的位移;(3)第3s内的位移。 例4. 公共汽车由停车站从静止出发以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动,同时一辆汽车以36km/h的不变速度从后面越过公共汽车。求: (1)经过多长时间公共汽车能追上汽车? (2)后车追上前车之前,经多长时间两车相距最远,最远是多少? 例5.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是 A. 物体立即获得加速度和速度

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